(57)【要約】【課題】  巻線への着磁電圧の影響が少なく、生産性に優れた集中巻線型モータの永久磁石着磁方法を提供する。【解決手段】  Ｕ相巻線を構成する集中巻線Ｃｕ１、Ｃｕ２が施された磁極突起１１、１４と、２ｎ極のうちのＳ極又はＮ極が着磁される磁石素材４を構成する第１磁石部材４１、４３とを対向させ、該Ｕ相巻線の端子２４と３相Ｙ結線した中性点２０との間に着磁電圧を印加して１回目の着磁を行う。Ｖ相巻線２２を構成する集中巻線Ｃｖ１、Ｃｖ２が施された磁極突起１２、１５と、２ｎ極のうちのＮ極又はＳ極が着磁される第２磁石部材４２、４４とを対向させた状態で、Ｖ相巻線２２の端子と中性点２０との間に１回目の着磁と極性が反転した着磁電圧を印加して２回目の着磁を行うことにより、上記課題を解決した。【選択図】        図１   
2005168086.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
等角度又は略等角度で配置された３ｎ個（ｎは自然数）の磁極突起を有するステータ内に、等角度又は略等角度で配置されると共にＮ極とＳ極とが隣接される２ｎ極を形成する無着磁状態の磁石素材が設けられたロータを対向配置し、前記磁極突起に施された集中巻線であって中性点を有する３相Ｙ型に結線された集中巻線を利用して前記磁石素材に着磁を行う集中巻線型モータの永久磁石着磁方法において、
前記３相巻線のうちの１相巻線を構成する集中巻線が施された磁極突起と、前記２ｎ極のうちのＳ極又はＮ極が着磁される前記磁石素材の部分とを対向させ、該１相巻線の端子と前記中性点との間に着磁電圧を印加して１回目の着磁を行う第１着磁工程と、
残り２相巻線のうちの一方の１相巻線を構成する集中巻線が施された磁極突起と、前記２ｎ極のうちのＮ極又はＳ極が着磁される磁石素材の部分とを対向させる位置決め工程と、
前記残り２相巻線のうちの一方の１相巻線の端子と前記中性点との間に前記１回目の着磁と極性が反転した着磁電圧を印加して２回目の着磁を行う第２着磁工程と、を備えたことを特徴とする集中巻線型モータの永久磁石着磁方法。
【請求項２】
前記磁石素材が、等角度又は略等角度で配置された２ｎ個の磁石部材からなり、これら磁石部材は、Ｓ極又はＮ極が着磁される第１磁石部材とＮ極又はＳ極が着磁される第２磁石部材とからなり、これら第１磁石部材と第２磁石部材とが隣接されて配置され、
前記３相巻線のうちの１相巻線を構成する集中巻線が施された磁極突起の中心と、前記第１磁石部材の中心又は前記第２磁石部材の中心とを一致又は略一致させた状態で前記１回目の着磁を行い、かつ、前記２相巻線のうちの一方の１相巻線を構成する集中巻線が施された磁極突起の中心と、前記第２磁石部材の中心又は前記第１磁石部材の中心とを一致又は略一致させた状態で前記２回目の着磁を行うことを特徴とする請求項１に記載の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法。
【請求項３】
前記請求項１又は２に記載の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法により着磁された磁石を備えたことを特徴とする集中巻線型モータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを駆動させる集中巻線を利用して着磁を行う集中巻線型モータの永久磁石着磁方法及び集中巻線型モータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
エアコンや冷蔵庫などの圧縮機等に使用されているモータとしては、回転数の制御が容易でかつ高効率な磁石埋め込み型のブラシレスＤＣモータが多く使用されている。このモータは、ステータの磁極突起数とロータの極数との比が３：２で、ステータの磁極突起にそれぞれ集中巻線が施された集中巻線型のモータである。集中巻線型のモータは、磁極突起に巻線を直接施すために、巻線の周長や巻線の端部の高さ寸法を小さくでき、巻線抵抗値を低減した高効率なモータである。
【０００３】
集中巻線型のモータは、ロータに永久磁石を備え、この永久磁石はモータ製造時に無着磁状態の磁石素材を着磁することにより得られる。こうした集中巻線型のモータの製造時において、ステータ内にロータを組み込む前にロータの磁石素材の着磁を行うと、ステータ内にロータを組み込む際にステータとロータとが吸引又は反発したり、ロータが鉄粉等を吸引したりして、生産性が低下していた。このため、無着磁状態の磁石素材を有するロータをステータ内に組み込んでモータを組み立ててから、モータ駆動用の集中巻線を利用して着磁を行い、磁石素材を永久磁石にする着磁方法が一般的になってきた（例えば、特許文献１、２、３参照。）。
【０００４】
特許文献１に開示されている着磁方法を図７及び図８を用いて説明する。ステータは、図７及び図８に示すように、６個の磁極突起Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６を有しており、これら磁極突起Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６には、それぞれ直接集中巻線Ｃｕ１、Ｃｖ１、Ｃｗ１、Ｃｕ２、Ｃｖ２、Ｃｗ２が施され、これら集中巻線Ｃｕ１、Ｃｖ１、Ｃｗ１、Ｃｕ２、Ｃｖ２、Ｃｗ２が３相Ｙ型に結線されている。ロータ１０２は、ロータコア１０３の外周に磁石素材１０４が配置された構造となっている。
【０００５】
磁石素材１０４は、ステータ１０１に組み込んだ状態においては無着磁状態であるが、以下に示す工程により着磁される。まず、図７に示すように、Ｕ相巻線を構成する集中巻線Ｃｕ１、Ｃｕ２とＶ相巻線を構成する集中巻線Ｃｖ１、Ｃｖ２との境界と、着磁後を想定した場合の永久磁石のＮ極とＳ極との極の境界とが一致するようにロータ１０２を位置決めする。次に、Ｕ相巻線の端子Ｕを着磁用電源の正極に電気的に接続すると共にＶ相巻線の端子を着磁用電源の負極に電気的に接続してＵ相巻線及びＶ相巻線に着磁電圧を印加する。この着磁電圧の印加は、高圧の直流パルス電圧を瞬間的に印加することであり、以下、着磁電圧を印加するとは、高圧の直流パルス電圧を瞬間的に印加することを意味する。着磁電圧の印加により、Ｕ相巻線を構成する集中巻線Ｃｕ１、Ｃｕ２が施された磁極突起Ｔ１、Ｔ２に対向する磁石素材１０４の部分１０４ａがＳ極に着磁されると共に、Ｖ相巻線を構成する集中巻線Ｃｖ１、Ｃｖ２が施された磁極突起Ｔ２、Ｔ５に対向する磁石素材１０４の部分１０４ｂがＮ極に着磁される（１回目の着磁（第１着磁工程））。この状態では、磁性素材４は部分的に永久磁石が形成された不完全なものである。
【０００６】
次に、ロータ１０２を回転させて、図８に示すように、磁石素材１０４の着磁されていない未着磁部分１０４ｃの中心が、Ｕ相巻線を構成する集中巻線Ｃｕ１、Ｃｕ２とＶ相巻線を構成する集中巻線Ｃｖ１、Ｃｖ２との境界に一致するように、ロータ１０２を位置決めする。位置決め後、Ｕ相巻線の端子を着磁用電源の負極に電気的に接続すると共にＶ相巻線の端子を着磁用電源の正極に電気的に接続する。この状態において、Ｕ相巻線及びＶ相巻線に１回目の着磁とは極性が反転した着磁電圧を印加する。これにより、１回目の着磁において着磁されていない磁性部材１０４の未着磁部分１０４ｃにも着磁されて（第２着磁工程）、磁石素材１０４が完全な永久磁石になる。
【０００７】
次に、特許文献２に開示されている着磁方法について説明する。ロータの磁石素材は、ステータに組み込んだ状態においては無着磁状態であり、Ｕ相巻線が施された磁極突起の中心に着磁後を想定した場合の永久磁石のＮ極又はＳ極の中心が来るようにロータを位置決めする。位置決め後、Ｕ相巻線の端子と３相Ｙ型に結線した中性点との単相間に着磁用電源を用いて着磁電圧を印加して、１回目の着磁を行う。次にロータを所定の角度だけ回転させた後に、１回目の着磁に用いたＵ相巻線の端子と３相Ｙ型に結線した中性点との間に、１回目の着磁と極性が反転した着磁電圧を印加して、２回目の着磁を行う。これにより、磁石素材が完全な永久磁石になる。
【０００８】
次に、特許文献３に開示されている着磁方法について説明する。ロータの磁石素材は、ステータに組み込んだ状態においては無着磁状態であり、ロータをステータに対して所定の位置に位置決めする。位置決め後、Ｕ相巻線の端子と残りの２つのＶ相巻線の端子及びＷ相巻線の端子との間に着磁用電源を用いて着磁電圧を印加して、１回目の着磁を行う。次にロータを所定の角度だけ回転させた後に、１回目の着磁に用いたＵ相巻線の端子と残りの２つのＶ相巻線の端子及びＷ相巻線の端子との間に、１回目の着磁と極性が反転した着磁電圧を印加して、２回目の着磁を行う。これにより、磁石素材が完全な永久磁石になる。
【特許文献１】特許第２５１９４３５号公報
【特許文献２】特開２０００−１５２５６９号公報
【特許文献３】特開２００２−１７０７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前述のように、ステータの磁極突起数とロータの極数との比が３：２である構造の集中巻線型のモータに関しては、一度の着磁では完全にロータの磁石素材への着磁を完了できず、１回目の着磁後、ロータを所定の角度回転してから再度着磁電圧を印加して２回目の着磁を行うことにより、磁石素材が完全に着磁される。
【００１０】
しかしながら、前述の着磁方法は、いずれも１回目の着磁電圧を印加する集中巻線を、２回目の着磁を行う際に再度使用しているので、集中巻線が損傷等する可能性がある。すなわち、着磁用電源を用いて集中巻線に印加する着磁電圧は、通常モータ駆動用電圧の数十倍から数千倍（例えば７００Ｖ、１ｋＡ程度）の高圧の直流パルス電圧であるので、たとえ高圧の直流パルス電圧を瞬間的に印加したとしても、２回も着磁電圧が印加された集中巻線は高圧の直流パルス電圧の影響を受けて損傷する可能性がある。このとき、集中巻線の材質として高圧の直流パルス電圧に十分に絶え得るものを用いれば、集中巻線が損傷を受ける可能性が少なくなるが、コストが高くなり実用的ではない。また、１回目の着磁を行う集中巻線と２回目の着磁を行う集中巻線とが同じ場合には、１回目の着磁の際の電圧による熱を発散させなければ２回目の着磁を行えず、１回目の着磁と２回目の着磁との間に一定の待ち時間が必要になるので、生産性が悪くなってしまう。
【００１１】
本発明は、前述した問題を解決するためになされたものであって、その目的は、巻線への着磁電圧の影響が少なく、生産性に優れた集中巻線型モータの永久磁石着磁方法を提供すること、及びその方法により着磁された磁石を備えた集中巻線型モータを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
前記の目的を達成する本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法は、等角度又は略等角度で配置された３ｎ個（ｎは自然数）の磁極突起を有するステータ内に、等角度又は略等角度で配置されると共にＮ極とＳ極とが隣接される２ｎ極を形成する無着磁状態の磁石素材が設けられたロータを対向配置し、前記磁極突起に施された集中巻線であって中性点を有する３相Ｙ型に結線された集中巻線を利用して前記磁石素材に着磁を行う集中巻線型モータの永久磁石着磁方法において、前記３相巻線のうちの１相巻線を構成する集中巻線が施された磁極突起と、前記２ｎ極のうちのＳ極又はＮ極が着磁される前記磁石素材の部分とを対向させ、該１相巻線の端子と前記中性点との間に着磁電圧を印加して１回目の着磁を行う第１着磁工程と、残り２相巻線のうちの一方の１相巻線を構成する集中巻線が施された磁極突起と、前記２ｎ極のうちのＮ極又はＳ極が着磁される磁石素材の部分とを対向させる位置決め工程と、前記残り２相巻線のうちの一方の１相巻線の端子と前記中性点との間に前記１回目の着磁と極性が反転した着磁電圧を印加して２回目の着磁を行う第２着磁工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、第１着磁工程においては、３相巻線のうちの１相巻線の端子と中性点との間に着磁電圧を印加して１回目の着磁を行い、第２着磁工程においては、残り２相巻線のうちの一方の１相巻線の端子と中性点との間に着磁電圧を印加して２回目の着磁を行うので、１回目の着磁と２回目の着磁とでは、着磁電圧を印加する巻線が異なる。このように１回目の着磁電圧を印加する巻線を、２回目の着磁を行う際に使用していないため、着磁を行う巻線には２回の着磁電圧が印加されることがないので、２回の着磁電圧を印加する場合に比べて着磁電圧の印加による巻線への影響が少ない。また、１回目の着磁と２回目の着磁とでは、異なる巻線を利用して着磁を行うことにより、２回目の着磁を行う際に１回目の着磁の際に利用した巻線の熱を発散させなくても２回目の着磁を行えるので、生産性が向上する。
【００１４】
本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法において、前記磁石素材が、等角度又は略等角度で配置された２ｎ個の磁石部材からなり、これら磁石部材は、Ｓ極又はＮ極が着磁される第１磁石部材とＮ極又はＳ極が着磁される第２磁石部材とからなり、これら第１磁石部材と第２磁石部材とが隣接されて配置され、前記３相巻線のうちの１相巻線を構成する集中巻線が施された磁極突起の中心と、前記第１磁石部材の中心又は前記第２磁石部材の中心とを一致又は略一致させた状態で前記１回目の着磁を行い、かつ、前記２相巻線のうちの一方の１相巻線を構成する集中巻線が施された磁極突起の中心と、前記第２磁石部材の中心又は前記第１磁石部材の中心とを一致又は略一致させた状態で前記２回目の着磁を行うこと、が好ましい。
【００１５】
また、本発明の集中巻線型モータは、前記の本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法を用いて着磁された磁石を備えたことを特徴とする。この発明の集中巻線型モータは、本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法を用いて着磁された磁石を備えているので、巻線への着磁電圧の影響が少なく、生産性に優れたものである。
【発明の効果】
【００１６】
以上説明したように、本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法によれば、１回目の着磁と２回目の着磁とでは異なる巻線を利用して着磁を行うので、巻線への着磁電圧の影響が少なく、生産性に優れている。また、本発明の集中巻線型モータは、本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法を用いて着磁された磁石を備えているので、巻線への着磁電圧の影響が少なく、生産性に優れ、信頼性が向上したものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法及び集中巻線型モータを添付図面に基づいて詳述する。
【００１８】
図１は本発明の集中巻線型モータの一例を示す概略構成図である。本発明の集中巻線型モータは、エアコンや冷蔵庫などの圧縮機等に使用されるモータであり、図１に示すように、ステータ２の磁極突起数とロータ３の極数との比が３：２で、ステータ２の磁極突起１１、１２、１３、１４、１５、１６にそれぞれ集中巻線Ｃｕ１、Ｃｖ１、Ｃｗ１、Ｃｕ２、Ｃｖ２、Ｃｗ２が施された集中巻線型のモータである。
【００１９】
ステータ２としては、一般に集中巻線型のモータに用いられているもの等が挙げられる。ステータ２は、略等角度（等角度を含む。以下同じ。）に配置された３ｎ個（ｎは自然数）例えば６個の磁極突起１１、１２、１３、１４、１５、１６を有するステータコア１７と、磁極突起１１、１２、１３、１４、１５、１６に直接施された集中巻線Ｃｕ１、Ｃｖ１、Ｃｗ１、Ｃｕ２、Ｃｖ２、Ｃｗ２とから構成される。
【００２０】
ステータコア１７は、円筒状に形成されており、ステータコア１７の内周面には、径方向内方に延びる磁極突起１１、１２、１３、１４、１５、１６が６個設けられている。６個の磁極突起１１、１２、１３、１４、１５、１６は、６０°の間隔で配置されており、同一形状（略同一形状を含む）に形成されている。各磁極突起１１、１２、１３、１４、１５、１６の先端部は、円弧状に形成されて隣接する磁極突起の先端部に近接している。また、各磁極突起１１、１２、１３、１４、１５、１６の先端面１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａは、全ての磁極突起１１、１２、１３、１４、１５、１６の先端面１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａによりステータコア１７と同軸上のほぼ円筒状に形成されている。６個の磁極突起１１、１２、１３、１４、１５、１６には、直接集中巻線Ｃｕ１、Ｃｖ１、Ｃｗ１、Ｃｕ２、Ｃｖ２、Ｃｗ２がそれぞれ施されている。
【００２１】
これらの集中巻線Ｃｕ１、Ｃｖ１、Ｃｗ１、Ｃｕ２、Ｃｖ２、Ｃｗ２は、中性点２０を有する３相Ｙ型に結線されている。具体的には例えば、図１及び図４に示すように、６つのうちの所定の２つの集中巻線（ステータコア１７の内周方向に２つの磁極突起を隔てた２つの磁極突起１１、１４にそれぞれ施された２つの集中巻線）Ｃｕ１、Ｃｕ２が直列に接続されてＵ相巻線２１が形成されている。同様に、残りの４つのうちの所定の２つの集中巻線Ｃｖ１、Ｃｖ２が直列に接続されてＶ相巻線２２が形成され、残りの２つの集中巻線Ｃｗ１、Ｃｗ２が直列に接続されてＷ相巻線２３が形成されている。中性点２０は、これらの３相巻線２１、２２、２３の一端部が互いに接続されている箇所である。３相巻線２１、２２、２３の他端部は、各相の接続端子２４、２５、２６として形成されている。なお、図１及び図４においては、各３相巻線２１、２２、２３を構成する２つの集中巻線Ｃｕ１、Ｃｕ２、Ｃｖ１、Ｃｖ２、Ｃｗ１、Ｃｗ２がそれぞれ直列に接続されているが、図５に示すように、各３相巻線２１、２２、２３を構成する２つの集中巻線Ｃｕ１、Ｃｕ２、Ｃｖ１、Ｃｖ２、Ｃｗ１、Ｃｗ２をそれぞれ並列に接続して形成するようにしてもよい。このステータ２の内部には、図１に示すように、ロータ３が同軸上に対向配置されている。
【００２２】
ロータ３は、ステータ２に対して回転可能なロータ軸３１と、ロータ軸３１に固定されているロータコア３２と、ロータコア３２内に固定され、２ｎ極（例えば４極）が形成されている磁石素材４とから構成されている。ロータコア３２は、円筒状に形成されており、ロータコア３２の外径は、６個の磁極突起１１、１２、１３、１４、１５、１６の先端面１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａとの間に所定の空隙３３が形成される寸法に形成されている。これにより、ロータ３がステータ２内に回転可能に組み込まれる。ロータコア３２の外周面の内部近傍には、磁石素材４が設けられている。
【００２３】
磁石素材４は、略等角度例えば９０°の等間隔で、Ｓ極とＮ極とが交互に着磁された（すなわちＳ極とＮ極とが隣接するように着磁された）４極の永久磁石である。磁石素材４は、略等角度で配置されると共にＮ極とＳ極とが交互に配置された４極に着磁されて永久磁石となるものであればよく、例えば、希土類、フェライト、ネオジなどの磁性材料により形成されていればよい。磁石素材４は、例えば、円筒状に形成してもよいが、２ｎ個例えば４個の磁石部材４１、４２、４３、４４で形成されていることが好ましい。
【００２４】
４個の磁石部材４１、４２、４３、４４は、例えば、円弧状等の形状に形成してもよいが、平板状に形成することが好ましい。４個の磁石部材４１、４２、４３、４４は、ロータコア３２内に略９０°の等間隔で配置されている。また、４個の磁石部材４１、４２、４３、４４は、磁極突起１１、１２、１３、１４、１５、１６の先端面１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａと対向するようにロータコア３２の径方向と直交する方向に沿ってロータコア３２の外周の近傍に配置されている。磁石部材４１、４２、４３、４４は、磁極突起１１、１２、１３、１４、１５、１６の先端面１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａと対向したとき、磁極突起１１、１２、１３、１４、１５、１６の先端面１１ａ、１２ａ、１３ａ、１４ａ、１５ａ、１６ａの両端部とほぼ同じ寸法に形成されており、後述する着磁工程によりＳ極又はＮ極のどちらか一方の磁極が着磁されるようになっている。なお、磁石部材４１、４２、４３、４４の両端部には、図１に示すように、非磁性材料により形成され、ロータコア３２の外周面に向って延びる隔壁４５、４５をそれぞれ設けるようにしてもよい。
【００２５】
４個の磁石部材４１、４２、４３、４４のうちの１個おきの２個の磁石部材４１、４３がＳ極又はＮ極に着磁される第１磁石部材であると共に、残りの２個の磁石部材４２、４４がＮ極又はＳ極に着磁される第２磁石部材である。なお、磁石素材４が円筒状に形成されている場合には、例えば、その周面がその周方向に９０°の間隔で４個の領域に分割され、１個おきの２個の領域がＮ極又はＳ極が着磁される部分であると共に、残りの２個の領域がＳ極又はＮ極が着磁される部分である。４個の磁石部材４１、４２、４３、４４が本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法によって着磁されて永久磁石となっている。
【００２６】
（集中巻線型モータの永久磁石着磁方法）
以下に本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法を説明する。本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法は、無着磁状態の磁石素材４（４個の磁石部材４１、４２、４３、４４）を有するロータ３をステータ２に組み込んだ状態で、１回目の着磁を行う第１着磁工程と、ロータ３の位置決めを行う位置決め工程と、２回目の着磁を行う第２着磁工程と、を備えたことに特徴がある。
【００２７】
第１着磁工程では、３相巻線２１、２２、２３のうちの１相巻線例えばＵ相巻線２１を構成する２つの集中巻線Ｃｕ１、Ｃｕ２が施された磁極突起１１、１４の中心と、例えば第１磁石部材４１、４３の中心とが一致又は略一致するように、磁極突起１１、１４と２個の第１磁石部材４１、４３とを対向させてロータ３を位置決めする。
【００２８】
なお、ステータ２は、例えば本発明の集中巻線型モータが設けられる圧縮機などの筐体等に動かないように予め固定されている。このステータ２内に無着磁状態の磁石素材４（４個の磁石部材４１、４２、４３、４４）を有するロータ３を挿入し、ロータ３をステータ２に対して回転可能な状態で保持しておくことにより、ロータ３の位置決めを行える。
【００２９】
図４（及び図５）に示すように、Ｕ相巻線の端子２４を着磁用電源５の第１正極端子５１に電気的に接続すると共に、中性点２０を着磁用電源５の第１負極端子５３に電気的に接続する。このとき、中性点２０は、着磁用電源５の第２正極端子５２にも電気的に接続されている。また、Ｖ相巻線の端子２５を着磁用電源５の第２負極端子５４に電気的に接続しておくことが好ましい。Ｕ相巻線の端子２４、中性点２０及びＶ相巻線の端子２５の着磁用電源５への接続は、ステータ２を固定した後に行うことが好ましい。
【００３０】
図４（及び図５）に示すように、位置決めしたロータ３を固定した状態で、着磁用電源５の着磁スイッチ５５により交流電源５６とコンデンサ５７とを電気的に接続してコンデンサ５７を充電する。コンデンサ５７の充電が終了したら、着磁スイッチ５５を切り替えてコンデンサ５７とＵ相巻線の端子２４及び中性点２０とを電気的に接続し、コンデンサ５７に蓄えられた所定の電荷を放電する。このとき、連動切替スイッチ５８は、コンデンサ５７の正極と第１正極端子５１とが電気的に接続されると共にコンデンサ５７の負極と第１負極端子５３とが電気的に接続されるように切り替えておく。
【００３１】
コンデンサ５７からの放電により、Ｕ相巻線の端子２４と中性点２０との間に例えば７００Ｖ、１ｋＡ程度の高圧の直流パルス電圧が瞬間的に印加される。この高圧のパルス電圧によって、Ｕ相巻線２１には、瞬間的にパルス状の大電流が流れ、図２に示すように、矢印で示す方向に磁界６０が発生する。
【００３２】
このとき、Ｕ相巻線２１に流れる電流によって発生した磁束は、Ｕ相巻線２１が施されている磁極突起１１、１４の先端面１１ａ、１４ａからこの先端面１１ａ、１４ａに対向した第１磁石部材４１、４３に鎖交する。この鎖交した磁束は、磁気的に安定な無通電相のＶ相巻線２２及びＷ相巻線２３が施されている磁極突起１２、１３、１５、１６へ向かって２方向に分岐して流れる。これによって、磁束が鎖交した２個の第１磁石部材４１、４３の着磁が行われる。これら２個の第１磁石部材４１、４３はロータコア１７の外周面側がＳ極に着磁された永久磁石となる。また、第２磁石部材４２、４４の両端部付近は、着磁される場合もあるが、第２磁石部材４２、４４の中心及び中心付近は着磁が行われていない無着磁な状態である。
【００３３】
位置決め工程では、第１着磁工程で位置決めされたロータ３を、図３に示すように、例えば機械角で３０°所定の方向、（例えばＶ相巻線２２を構成する２つの集中巻線Ｃｖ１、Ｃｖ２が施された磁極突起１２、１５の中心と残りの２個の第２磁石部材４２、４４の中心とが一致又は略一致する方向）に回転させてロータ３の位置決めを行う。
【００３４】
第２着磁工程では、位置決め工程で位置決めされたロータ３を固定した状態で、コンデンサ５７の正極と第２正極端子５２とが電気的に接続されると共にコンデンサ５７の負極と第２負極端子５４とが電気的に接続されるように連動切替スイッチ５８を切り替えておき、コンデンサ５７に蓄えられた所定の電荷を放電する。このとき、ロータ３の固定は、第１の着磁工程で行ったロータ３の固定よりも、強固に行う。これは、第１着磁工程において第１磁石部材４１、４３が着磁されて永久磁石となっているので、後述する高圧の直流パルス電圧を印加した瞬間にＶ相巻線２２に大電流が流れると、この電流と第１着磁工程で着磁された第１磁石部材４１、４３の作る磁束との間にフレミングの左手の法則によるトルクが作用するためである。
【００３５】
コンデンサ５７からの放電により、Ｖ相巻線の端子２５と中性点２０との間に、前記１回目の着磁と極性が反転した例えば７００Ｖ、１ｋＡ程度の高圧の直流パルス電圧が瞬間的に印加される。この高圧のパルス電圧によって、図３に示すように、矢印で示す方向に磁界６１が発生し、２つの集中巻線Ｃｖ１、Ｃｖ２が施された磁極突起１２、１５に対向する２個の第２磁石部材４２、４４が着磁される。これら２個の第２磁石部材４２、４４はロータコア１７の外周面側がＮ極に着磁された永久磁石となる。これによって、４個の磁石部材４１、４２、４３、４４は、１つおき（交互）に極性が反転した４極の永久磁石となる。
【００３６】
以上のように、本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法は、第１着磁工程では、３相巻線のうちの１相巻線の端子と中性点２０との間に着磁電圧を印加して１回目の着磁を行い、第２着磁工程では、残り２相巻線のうちの一方の１相巻線の端子と中性点２０との間に着磁電圧を印加して２回目の着磁を行うので、１回目の着磁と２回目の着磁とでは、着磁電圧を印加する巻線が異なる。このように１回目の着磁電圧を印加する巻線を、２回目の着磁を行う際に使用していないため、着磁を行う巻線には２回の着磁電圧が印加されることがないので、２回の着磁電圧を同一の巻線に印加する場合に比べて巻線への影響が少ない。また、１回目の着磁と２回目の着磁とでは、異なる巻線を利用して着磁を行うことにより、２回目の着磁を行う際に１回目の着磁の際に利用した巻線の熱を発散させなくても２回目の着磁を行えるので、生産性が向上する。従って、巻線への着磁電圧の影響が少なく、生産性に優れた信頼性の高い集中巻線型モータ１を得ることができる。この本発明の集中巻線型モータ１を例えば圧縮機が備えることにより、信頼性の高い圧縮機が得られる。
【００３７】
なお、本発明の形態では、第１着磁工程でＵ相巻線２１を利用して１回目の着磁を行い、第２着磁工程でＶ相巻線２２を利用して２回目の着磁を行う場合について説明したが、１回目の着磁を行う巻線と２回目の着磁を行う巻線とが異なるならばどのように組合わせて１、２回の着磁を行うようにしてもよい。すなわち、第１着磁工程でＵ相巻線２１を利用して１回目の着磁を行い、第２着磁工程でＷ相巻線２３を利用して２回目の着磁を行うようにしてもよいし、第１着磁工程でＶ相巻線２２を利用して１回目の着磁を行い、第２着磁工程でＵ相巻線２１又はＷ相巻線２３を利用して２回目の着磁を行うようにしてもよいし、又、第１着磁工程でＷ相巻線２３を利用して１回目の着磁を行い、第２着磁工程でＵ相巻線２１又はＶ相巻線２２を利用して２回目の着磁を行うようにしてもよい。また、第１着磁工程と第２着磁工程における極性を逆に、すなわち正極を負極に、負極を正極にそれぞれ置き換えて行うようにしてもよい。
【００３８】
また、ステータ２の磁極突起数が６でロータ３の極数が４のモータの例を示したが、ステータ２の磁極突起数とロータ３の極数との比が３：２であるモータであれば、本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法を適用することが可能である。例えば、図６に示すように、ステータ７１の磁極突起数が９でロータ７２の極数が６の集中巻線型モータ７０にも本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法を適用して着磁を行うことが可能である。この集中巻線型モータ７０は、９個の磁極突起８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９を有するステータ７１と、６個の磁石部材９１、９２、９３、９４、９５、９６を有するロータとを備える。磁極突起８１、８２、８３、８４、８５、８６、８７、８８、８９には、それぞれ集中巻線Ｃｕ１、Ｃｖ１、Ｃｗ１、Ｃｕ２、Ｃｖ２、Ｃｗ２、Ｃｕ３、Ｃｖ３、Ｃｗ３が施されている。これらの集中巻線Ｃｕ１、Ｃｖ１、Ｃｗ１、Ｃｕ２、Ｃｖ２、Ｃｗ２は、中性点２０を有する３相Ｙ型に結線されている。この集中巻線型モータ７０を、本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法を適用して前述と略同様に着磁することができるが、この場合、第１着磁工程を経た後の位置決め工程では、第１着磁工程で位置決めされたロータ７２を、例えば機械角で２０°、どちらかの方向に回転させてロータ７２の位置決めを行ってから、第２着磁工程で２回目の着磁を行うことになる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の集中巻線型モータの一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法の一例における第１着磁工程を説明する図である。
【図３】本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法の一例における第２着磁工程を説明する図である。
【図４】本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法により着磁を行う時の着磁用電源を接続した状態の一例を示す概略回路図である。
【図５】本発明の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法により着磁を行う時の着磁用電源を接続した状態の他の例を示す概略回路図である。
【図６】集中巻線型モータの他の例を示す概略構成図である。
【図７】従来の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法における第１着磁工程を説明する図である。
【図８】従来の集中巻線型モータの永久磁石着磁方法における第２着磁工程を説明する図である。
【符号の説明】
【００４０】
１    集中巻線型モータ
２    ステータ
３    ロータ
４    磁石素材
５    着磁用電源
１１〜１６  磁極突起
２０  中性点
２１  Ｕ相巻線
２２  Ｖ相巻線
２３  Ｗ相巻線
２４  Ｕ相巻線の端子
２５  Ｖ相巻線の端子
２６  Ｗ相巻線の端子
４１、４３  第１磁石部材
４２、４４  第２磁石部材
Ｃｕ１、Ｃｕ２、Ｃｖ１、Ｃｖ２、Ｃｗ１、Ｃｗ２  集中巻線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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